GaN基半导体异质结构中的应力相关效应
GaN基半导体作为光电子材料领域极为重要的材料,其异质结构在器件开发领域得到十分广泛的应用,目前,影响其未来发展的有几大关键性难题,本质上都与应力场有关,深受大家关注且亟待解决。本论文通过实验研究和计算模拟,全面深入地考察了GaN基半导体异质结构中应力场的相关效应,分析其复杂性质、阐明其物理机制,进而讨论这些效应对GaN基半导体电学和光学性质的作用。在基础研究手段上,我们利用金属有机物化学汽相外延技术制备GaN基异质结构,如侧向外延GaN和AlGaN/GaN系统的异质结构;采用包括电子显微镜、俄歇电子能谱、阴极荧光光谱等技术,表征异质结构的各项化学、物理性质。首先提出了电子信息的思想和“俄歇谱广义位移”概念,结合以密度泛函理论为基础的第一性原理计算方法,重点开发了微纳米区域的应力场、电学量测量技术,对微观表征技术的发展起重要的推动作用。基于上述手段,我们针对以下几方面关键物理问题进行研究并取得重要结果:在GaN中应力场和发光性质......阅读全文
GaN基半导体异质结构中的应力相关效应
GaN基半导体作为光电子材料领域极为重要的材料,其异质结构在器件开发领域得到十分广泛的应用,目前,影响其未来发展的有几大关键性难题,本质上都与应力场有关,深受大家关注且亟待解决。本论文通过实验研究和计算模拟,全面深入地考察了GaN基半导体异质结构中应力场的相关效应,分析其复杂性质、阐明其物理机制,进
半导体所研制出GaN基紫外激光器
12月14日,中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室研究员赵德刚团队研制出GaN基紫外激光器。GaN被称为第三代半导体,在光电子学和微电子学领域有广泛的应用,其中GaN基紫外激光器在紫外固化、紫外杀菌等领域有重要的应用价值,也是国际上的研究热点。GaN基紫外激光器技术难度很大,目前国际
微纳尺度表征的俄歇电子能谱新技术
随着纳米结构材料的广泛应用,新型微纳尺度表征技术成为纳米科学技术的重要组成部分。发展在纳米尺度下的各种检测与表征手段,以用于观测纳米结构材料的原子、电子结构,和测量各种纳米结构的力、电、光、磁等特性,日益引起人们的重视。针对目前广泛使用的各种光子谱技术、X射线衍射和精细吸收谱、高分辨的电子显微术等技
微纳尺度俄歇电子能谱新技术开发及其应用进展
:随着纳米结构材料的广泛应用,新型微纳尺度表征技术成为纳米科学技术发展的重要途径。本文基于局域电子信息全面性的思想,从俄歇电子能谱的原理出发,理论推导出俄歇价电子能谱的简明表述方式,确定俄歇价电子能谱与微观电子结构信息的内在联系和物理意义,建立了俄歇电子能谱探测微区一系列宏观参量的新技术。其中应力测
半导体所等在半导体材料“异构外延”研究中获进展
半导体产业经过长期发展,已进入“后摩尔时代”,“超越摩尔定律”迎来了高潮,未来半导体产业的发展需跳出原有框架寻求新的路径。面对这些机遇和挑战,宽禁带先进半导体等基础材料的制备也在孕育突破,新材料、新工艺和异构集成等将成为后摩尔时代的重要技术路线(图1)。 近期,中国科学院半导体研究所照明研发中
什么是半导体异质结
半导体异质结构一般是由两层以上不同材料所组成,它们各具不同的能带隙。这些材料可以是GaAs之类的化合物,也可以是Si-Ge之类的半导体合金。按异质结中两种材料导带和价带的对准情况可以把异质结分为Ⅰ型异质结和Ⅱ型异质结两种,两种异质结的能带结构异质结图册,I型异质结的能带结构是嵌套式对准的,窄带材料的
什么是半导体异质结
半导体异质结构一般是由两层以上不同材料所组成,它们各具不同的能带隙。这些材料可以是GaAs之类的化合物,也可以是Si-Ge之类的半导体合金。按异质结中两种材料导带和价带的对准情况可以把异质结分为Ⅰ型异质结和Ⅱ型异质结两种,两种异质结的能带结构异质结图册,I型异质结的能带结构是嵌套式对准的,窄带材料的
研究揭示可剥离衬底上氮化物的成核机制
中国科学院院士、西安电子科技大学微电子学院郝跃研究团队在《新型光学材料》上发表研究成果,揭示了可剥离衬底上氮化物的成核机制,并创新性开发出柔性高亮度紫光发光二极管。 GaN基半导体LED照明具有高效、节能、环保、寿命长、易维护等优点,是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明革命。随着可穿
郝跃院士团队成功研制柔性高亮度紫光LED
中国科学院院士、西安电子科技大学微电子学院郝跃研究团队在《新型光学材料》上发表研究成果,揭示了可剥离衬底上氮化物的成核机制,并创新性开发出柔性高亮度紫光发光二极管。 GaN基半导体LED照明具有高效、节能、环保、寿命长、易维护等优点,是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明革命。随着可穿
氮化镓/碳化硅技术真的能主导我们的生活方式?(二)
最近接连有消息报道,在美国和欧洲,氮化镓和碳化硅技术除了在军用雷达领域和航天工程领域得到了应用,在电力电子器件市场也有越来越广泛的渗透。氮化镓/碳化硅技术与传统的硅技术相比,有哪些独特优势? 大家最近都在谈论摩尔定律什么时候终结?硅作为半导体的主要材料在摩尔定律的规律下已经走过了50多
半导体所等在拓扑绝缘体研究中获进展
拓扑绝缘体是目前凝聚态物理的前沿热点问题之一。它具有独特的电子结构,它在体内能带存在能隙,表现出绝缘体的行为;表面或边界的能带是线性的无能隙的Dirac锥能谱,因而是金属态。这种量子物态展现出丰富而新奇的物性,如量子自旋霍尔效应、磁电耦合、量子反常霍尔效应等。由于这种新奇的物性源
氢化物气相外延(HVPE)
牛总部设在美国马里兰州银泉的TDI是世界领先的发展生产新型化合物半导体,如GaN,AlN,AlGaN ,InN和InGaN的氢化物气相外延( HVPE )工艺和技术的公司。 这些材料被用于各种应用,最主要的是固态照明,短波长光电子和射频功率电子。 TDI生产的氮化物模板
微电子所等研制出国际先进的氮化镓增强型MISHEMT器件
近日,中国科学院微电子研究所氮化镓(GaN)功率电子器件研究团队与香港科技大学教授陈敬团队,西安电子科技大学教授、中科院院士郝跃团队合作,在GaN增强型MIS-HEMT器件研制方面取得新进展,成功研制出具有国际先进水平的高频增强型GaN MIS-HEMT器件。 第三代半导体材料氮化镓具有高禁带
铌基异质结构纳米片解决了锂硫电池存在的问题
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队设计并制备出一种氮化铌-氧化铌异质结构纳米片,可同时作为锂硫电池的正极与负极载体,有效抑制了多硫化物的穿梭效应和金属锂负极枝晶的生长,应用该异质结构的锂硫电池在贫电解液、低负正极容量比、高硫载量条
Nature-Communications:智能应力调控功率器件
【引言】 智能功率器件在基础电源控制到先进电源拓扑网络中均有广泛应用。传统的响应外部机械信号的电力系统通常由集成一系列应力传感器、A/D或D/A转换器、强电/弱电隔离器、功率器件等元件,在CPU控制下实现反馈的长链式控制系统。直接响应外部机械信号的智能功率器件有利于简化系统复杂度、提升可靠性及
物理材料仪器分会:揭示未知材料世界的探索之旅
第二十二届全国光散射学术会议,在河南开封如火如荼地进行。 9月23日下午,在“物理材料仪器分会”上,我们迎来了一场集结了材料科学和技术领域顶尖专家的盛会。本次分会场的焦点之一是创新驱动的讨论,包括材料制备、测试和分析等领域的前沿研究。与会专家们分享了各自研究的最新成果,涵盖了新型材料合成方法、
氮化镓半导体材料新型电子器件应用
GaN材料系列具有低的热产生率和高的击穿电场,是研制高温大功率电子器件和高频微波器件的重要材料。目前,随着 MBE技术在GaN材料应用中的进展和关键薄膜生长技术的突破,成功地生长出了GaN多种异质结构。用GaN材料制备出了金属场效应晶体管(MESFET)、异质结场效应晶体管(HFET)、调制掺杂场效
浅析适用于射频微波等高频电路的半导体材料及工艺-1
半导体材料是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在 1mΩ·cm~1GΩ·cm 范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。按种类可以分为元素半导体和化合物半导体两大类,元素半导体指硅、锗单一元素形成的半导体,化合物指砷化镓、磷化铟等化合物形成的半导体。随着无
在半导体异质结隧穿电子调控机制研究中取得进展
中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队,与美国宾夕法尼亚大学教授德普·贾瑞拉合作,通过耦合局域场调控二维原子晶体能带,实现硒族半导体/硅半导体异质结隧穿电子的有效操控,为混合维度异质结构在高性能电子与光电子器件研制方面奠定了理论与实验基础。10月28日,相关研究成
同型异质结的结构特点
特点:(1)同质PN结两边具有相同的带隙结构和相同的光学性能。(2)PN结区完全由载流子的扩散形成。
苏州纳米所利用氮化镓器件从事核应用研究取得系列成果
氮化镓(GaN)是一种III / V直接带隙半导体,作为第三代半导体材料的代表,随着其生长工艺的不断发展完善,现已广泛应用于光电器件领域,如激光器(LD)、发光二极管(LED)、高电子迁移率晶体管(HEMT)等。GaN基材料的良好抗辐射性能和环境稳定性,使得其在核探测领域具有很好的
氮化镓半导体材料的优点与缺陷
①禁带宽度大(3.4eV),热导率高(1.3W/cm-K),则工作温度高,击穿电压高,抗辐射能力强;②导带底在Γ点,而且与导带的其他能谷之间能量差大,则不易产生谷间散射,从而能得到很高的强场漂移速度(电子漂移速度不易饱和);③GaN易与AlN、InN等构成混晶,能制成各种异质结构,已经得到了低温下迁
异型异质结单异质结激光器的结构特点
特点:P-N结区较大,且电子或空穴向结区外扩散严重,使形成粒子数反转较难,要求泵浦电流较大,且只能以脉冲方式工作。是早期的半导体激光器,目前已不采用此类结构。
铌基异质结构纳米片并用于贫电解液锂硫电池
近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队,设计并制备出一种氮化铌-氧化铌异质结构纳米片,可同时作为锂硫电池的正极与负极载体,有效地抑制了多硫化物的穿梭效应和金属锂负极枝晶的生长,应用该异质结构的锂硫电池在贫电解液、低负正极容量比、高硫载量条件下,展
新型铌基异质结构纳米片用于贫电解液锂硫电池
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队,设计并制备出一种氮化铌—氧化铌异质结构纳米片,可同时作为锂硫电池的正极与负极载体,有效抑制了多硫化物的穿梭效应和金属锂负极枝晶的生长,应用该异质结构的锂硫电池在贫电解液、低负正极容量比、高硫载量条件下,展示出优异电化学性能。相关研究成果发表于《先进
半导体所石墨烯应力波导中能谷极化输运研究取得进展
近年来,石墨烯材料以其独特的物性吸引了科学界广泛的研究关注,英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因在石墨烯方面的研究荣获获得2010年度诺贝尔物理学奖。石墨烯由单层碳原子的二维六角格子构成,其低能能带呈现出无质量手征的Dirac电子特征,其布里渊区包含K和K’
佐治亚理工学院Russell-Dupuis教授访问苏州纳米所
11月9日上午,美国国家工程院院士、佐治亚理工学院Steve W. Chaddick讲席教授Russell Dupuis访问中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,并作题为The History and Current Status of Metalorganic Chemical Vapo
应用-|-共聚焦拉曼光谱在半导体材料分析中的应用:以Mg₂Si/bSi异质结构为例
01背景介绍 共聚焦拉曼光谱技术是一种基于激光散射效应的非破坏性分析手段,通过探测材料中分子键的振动模式,提供化学成分、晶体结构及应力分布等信息。其核心原理为: 1.激光激发:单色激光(如473 nm)聚焦至样品微区(空间分辨率
中科大设计合成出新型多形体硫化物半导体纳米异质结
近日,中国科学技术大学教授俞书宏课题组与李震宇课题组合作,在多形体硫化物半导体的设计合成及光电转换应用方面取得了新进展。研究成果以封面论文发表在9月26日出版的《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2016,138(39), 12913-12919)上,并被JACS Spotli
关于细胞超微结构基浆的相关介绍
基浆(胞浆基质)为胞浆的无结构成分,内含一系列酶,蛋白质和其他溶于其中的物质. 基浆的病变 1.水、电解质的改变 基浆最重要的形态改变为由于水与电解质运输障碍所致的含水量的改变,常表现为基浆水肿,即基浆内含水量过多,从而使细胞体积增大,基浆染色变淡,电子密度下降,细胞器互相离散. 此时一